Membandingkan Lidar dan Fotogrametri: Teknologi Pemetaan Masa Depan

Pengertian Lidar

Lidar (Light Detection and Ranging) adalah teknologi pemetaan dan penginderaan jarak jauh yang menggunakan pulsa laser untuk mengukur jarak ke objek dengan sangat teliti. Prinsip kerja lidar adalah dengan memancarkan pulsa laser ke permukaan bumi dan menganalisis pantulan cahaya yang kembali. Dengan mengukur waktu tempuh dan arah datangnya pantulan cahaya tersebut, sistem lidar dapat menentukan lokasi tiap titik pantulan dan membangun peta digital 3D dari awan titik (point cloud) tersebut.

Lidar digunakan secara luas untuk berbagai aplikasi pemetaan dan survei, termasuk pemodelan permukaan 3D, pemetaan topografi, arboristik, arkeologi, dan banyak lagi. Kelebihan utama metode lidar adalah ketelitian dan resolusi tinggi data spasial 3D yang dihasilkan.

Pengertian Fotogrametri

Fotogrametri adalah teknik untuk menentukan posisi objek atau membuat model 3D dari objek berdasarkan foto yang diambil dari beberapa sudut pandang yang berbeda.

Prinsip kerja fotogrametri menggunakan foto dari berbagai sudut yang saling overlap. Foto-foto ini kemudian diolah dengan teknik tertentu untuk menghasilkan model 3D dari objek tersebut. Dengan memanfaatkan perbedaan sudut pandang pada setiap foto, fotogrametri dapat merekonstruksi bentuk dan ukuran objek secara akurat.

Teknik fotogrametri sudah dikenal sejak abad ke-19. Pada awalnya fotogrametri digunakan untuk keperluan pemetaan dan survei. Kemudian penggunaannya berkembang di bidang arsitektur, arkeologi, dan industri. Dengan kemajuan teknologi digital, fotogrametri menjadi semakin populer karena prosesnya lebih cepat dan akurat.

Baca juga: Mengenal Foto Udara Oblique dan Keunggulannya dalam Pemetaan

Perbedaan Prinsip Kerja

Lidar dan fotogrametri memiliki prinsip kerja yang sangat berbeda. Lidar mengukur jarak langsung dengan memancarkan sinar laser ke objek atau permukaan dan menganalisis pantulannya untuk menentukan ukuran dan posisi target. Sementara itu, fotogrametri bekerja dengan mengolah foto yang diambil dari beberapa sudut pandang untuk merekonstruksi posisi tiga dimensi dari objek.

Perbedaan lain adalah bahwa lidar bersifat aktif karena memancarkan sinar laser sendiri, sedangkan fotogrametri bersifat pasif dan mengandalkan cahaya yang sudah ada secara alami untuk mengambil foto. Oleh karena itu lidar lebih handal digunakan pada kondisi pencahayaan yang buruk.

Keunggulan Lidar

Lidar memiliki beberapa keunggulan dibandingkan teknologi pemetaan lainnya. Salah satu keunggulan utama lidar adalah kemampuannya untuk menembus vegetasi dan menghasilkan detail permukaan bawah kanopi hutan atau tanaman yang tidak terlihat oleh mata atau kamera biasa. Hal ini sangat bermanfaat untuk memetakan topografi di daerah yang tertutup vegetasi lebat.

Lidar juga menghasilkan data yang sangat akurat tentang kontur permukaan bumi, baik di permukaan terbuka maupun area yang tertutupi vegetasi. Data tersebut akurat dalam berbagai kondisi cahaya, siang atau malam. Ini karena lidar mengandalkan pulsa laser alih-alih cahaya ambient/matahari untuk pengukuran jarak.

Kemampuan lidar untuk menembus kanopi dan menghasilkan model elevasi digital yang akurat, membuat teknologi ini sangat baik untuk pemetaan relief, kontur, dan elevasi di hampir semua lokasi. Data tersebut sangat berguna untuk berbagai keperluan seperti mitigasi bencana, perencanaan tapak, hingga manajemen hutan dan pertanian.

Kekurangan Lidar

Meskipun lidar memiliki banyak keunggulan dalam hal akurasi dan detail data yang dihasilkan, teknologi ini juga memiliki beberapa kelemahan.

Salah satu kekurangan utama lidar adalah membutuhkan peralatan yang mahal dan rumit untuk pengoperasiannya. Sensor lidarbiasanya sangat mahal, dengan harga puluhan ribu hingga ratusan ribu dolar, tergantung spesifikasinya. Selain itu, lidar memerlukan sistem mekanik khusus berupa perangkat pemindai laser yang dapat berputar 360 derajat. Kompleksitas peralatan ini membuat lidar memerlukan operator yang terlatih dan perawatan rutin agar tetap berfungsi optimal.

Kekurangan lain dari penggunaan lidar adalah biaya operasional yang tinggi. Mulai dari biaya sewa atau pembelian peralatan, biaya tenaga operator, hingga biaya analisis data yang dihasilkan. Biaya ini seringkali menjadi penghalang bagi banyak organisasi untuk mengadopsi teknologi lidar, terutama untuk proyek skala besar yang membutuhkan cakupan area yang luas.

Lidar umumnya juga hanya menghasilkan data titik (point cloud) yang merepresentasikan koordinat 3D dari objek yang dipindai. Berbeda dengan fotogrametri, lidar tidak dapat menghasilkan citra visual berwarna secara langsung dari objek yang dipetakan. Hal ini dapat menjadi kekurangan jika visualisasi objek dalam bentuk citra diperlukan.

Keunggulan Fotogrametri

Fotogrametri memiliki beberapa keunggulan dibandingkan dengan teknologi pemetaan lainnya:

• Peralatan yang dibutuhkan relatif sederhana dan ekonomis. Fotogrametri hanya memerlukan kamera untuk mengambil foto dari udara. Ini jauh lebih murah dibandingkan dengan peralatan laser scanning untuk LiDAR.
• Menghasilkan citra berwarna alami yang memiliki manfaat untuk interpretasi visual. Foto udara dari fotogrametri merekam warna sebenarnya dari lanskap yang dipetakan. Ini berguna untuk identifikasi vegetasi, bangunan, dan fitur lainnya.
• Dapat diaplikasikan untuk berbagai tujuan pemetaan, dari pemetaan kadaster hingga pemodelan 3D untuk bangunan dan situs. Fleksibilitas fotogrametri memungkinkan penggunaanya di berbagai bidang.

Kekurangan Fotogrametri

Fotogrametri memiliki beberapa kekurangan dibandingkan dengan lidar, di antaranya:

• Akurasi tergantung pada geometri foto. Akurasi fotogrametri bergantung pada sudut kamera saat mengambil foto. Jika geometri foto tidak akurat, hasil rekonstruksi 3D juga akan memiliki tingkat akurasi yang rendah.
• Sulit menembus kanopi. Fotogrametri mengandalkan cahaya visual, sehingga sulit untuk merekam permukaan yang tertutup oleh kanopi vegetasi yang lebat. Hal ini berbeda dengan lidar yang mampu menembus kanopi.
• Sensitif terhadap cahaya dan cuaca. Kualitas foto yang diambil untuk fotogrametri sangat dipengaruhi kondisi cahaya dan cuaca. Foto dengan cahaya yang kurang baik atau diambil saat cuaca buruk dapat mengurangi akurasi fotogrametri.

Aplikasi Lidar

Lidar banyak digunakan dalam pemetaan relief dan vegetasi karena kemampuannya menembus kanopi pohon dan mengukur permukaan tanah di bawahnya dengan sangat detail. Ini membuat lidar sangat berguna untuk memetakan topografi, termasuk gunung, lembah, sungai, dan fitur alam lainnya yang tertutup oleh hutan. Lidar juga dimanfaatkan dalam pemodelan banjir karena dapat menghasilkan peta ketinggian resolusi tinggi yang penting untuk memperkirakan jalur air.

Baca juga: Berbagai Jenis Drone dan Kegunaannya Dalam Berbagai Bidang

Dalam bidang arkeologi, lidar telah banyak mengungkap situs-situs kuno yang sebelumnya tidak diketahui karena tertutup hutan belantara. Sensornya yang mampu menembus kanopi pohon memungkinkan arkeolog mengidentifikasi bentukan buatan manusia di bawah hutan, seperti piramida, kuil, jalan setapak, dan pemukiman kuno. Ini telah mengubah cara para arkeolog melakukan survei situs bersejarah di wilayah yang sulit diakses.

Aplikasi Fotogrametri

Fotogrametri memiliki berbagai aplikasi dalam pemetaan, di antaranya:

• Pemetaan perkotaan
  Fotogrametri sering digunakan untuk memetakan kota dan infrastruktur perkotaan karena mampu menghasilkan model 3D yang akurat dari gedung, jalan, dan fitur perkotaan lainnya. Fotogrametri juga berguna untuk memperbarui peta kota secara berkala.
• Dokumentasi bangunan dan situs
  Fotogrametri dapat digunakan untuk mendokumentasikan detail arsitektur bangunan bersejarah maupun situs arkeologi. Hasilnya berupa model 3D dan gambar yang akurat untuk keperluan konservasi dan preservasi.
• Pemodelan 3D untuk desain
  Data 3D dari fotogrametri juga dimanfaatkan dalam desain interior dan eksterior untuk membuat model digital bangunan, lansekap, atau objek tertentu. Model 3D ini berguna dalam proses desain sebelum konstruksi dimulai.

Kesimpulan

Dalam memilih antara lidar dan fotogrametri, penting untuk mempertimbangkan jenis proyek, keakuratan yang dibutuhkan, dan anggaran yang tersedia. Kedua teknologi ini memiliki keunggulan dan kelemahan masing-masing, dan dalam beberapa kasus, penggabungan kedua metode ini akan menghasilkan data pemetaan yang paling optimal untuk kebutuhan Anda.

Untuk proyek dengan anggaran terbatas, fotogrametri umumnya lebih ekonomis. Namun, jika keakuratan sangat dipentingkan, lidar mungkin lebih sesuai meskipun membutuhkan investasi yang lebih besar. Penggabungan kedua metode dapat menghasilkan data yang sangat detail dengan biaya yang lebih masuk akal, terutama untuk proyek pemetaan skala besar.

Tidak ada pilihan yang mutlak lebih baik antara lidar dan fotogrametri. Hal terpenting adalah memahami kebutuhan proyek Anda dan memilih teknologi atau kombinasi teknologi yang dapat memenuhi kebutuhan tersebut dengan anggaran yang tersedia. Konsultasi dengan para ahli juga direkomendasikan untuk mendapatkan saran terbaik dalam memilih metode pemetaan yang optimal.